专利名称：用于监控一个控制器功能的方法和诊断机构的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种用于监控保护乘客用的安全装置的一个控制器和/或至少一个传感器的功能的方法以及一个诊断机构。
用于保护乘客的安全装置-如正面和侧面气囊、翻车保护弓架、安全带拉紧器等对于现在生产的汽车属于标准配置。这些安全装置一般由许多传感器-用于通过接收一个由碰撞引起的负加速度来检测碰撞-和一个用于安全装置的控制器组成，该安全装置分析一个由碰撞推导出来的数值。如果检测到能够推断出存在一个碰撞的某个阈值，则由控制器使相应的回拉装置释放。
如同许多电子设备一样，对于控制器和/或传感器也存在它们不能正常工作或不能按照规定工作的危险。但是这对于安全装置在所有情况下都是要避免的。因此目前的安全装置为了保护乘客具有用于对于传感器和/或控制器进行功能控制的装置，通过该装置可以尽可能提前地识别一个功能失效。
为了使一个安全装置在汽车中以高可靠性进行工作，具有决定性意义的是，使碰撞传感器(例如加速度传感器、变形传感器)以及相应的控制器总是无缺陷地发挥功能。如果一个碰撞传感器或一个控制器的功能出现故障，则必需立刻发出信号，由此可以进行所需的维修或更换措施。
对于那些在危险情况下负责保护乘客生命的电子传感器要求特别高地运行可靠性。如果可以检验到安全装置所有组成部分的功能性，则实际上可以保证较高的运行可靠性。
在用于检验安全装置的一个加速度传感器的方法中，分别对要被检验其功能性的加速度传感器施加一个测试信号。由加速度传感器对测试信号给出的应答信号作为检验加速度传感器功能性的尺度。所述加速度传感器的这些功能测试在安全装置正常运行期间、例如在汽车启动时连续地进行。
对于加速度传感器功能检验的一般背景知识请参阅公开文献DE44 39 886 A1，DE 37 06 765 A1，DE 37 36 294 A1，DE 43 02 399A1，DE 197 57 118 A1以及德国专利文献DE 32 49 367 C1。
对于用于保护乘客的安全装置的控制器以及其外置的传感器总是存在它们由于事故而受到损伤的危险。损伤的形式大多取决于碰撞的强度。如果发生碰撞并且由此使变形如此大，使得固定控制器或相应传感器的位置发生变形，则可能由于碰撞损伤控制器或传感器。这种损伤可能大到使控制器或传感器不再能够正常工作。在这种情况下必需更换这些仪器。但是尽管发生碰撞且由此产生变形，所述控制器和各传感器还一如既往地正常工作，因此就不必更换它们。此外也存在这种情况，所述控制器或传感器由于碰撞尽管轻微受损，但是首先还是能够完全正常工作。但是在这里存在的危险是，这些仪器在使用中例如由于机械影响如振动、温度或湿气进入、或者在另一事故时丧失其功能。但是在这种情况下必需在初次碰撞后更换这些仪器。
但是困难的是难以区分上述情况。尤其是对于还能发生功能的仪器不能轻易地确定，它们是否且何时可能失效。
由此对于安全装置的控制器、尤其是对于气囊控制器一般在一至五次碰撞后更换这些控制器，其中所述控制器至少一次使回拉装置释放。对于碰撞传感器经常不存在说明，在发生碰撞时是否且可能在什么情况下应该更换这些控制器。
与此相关的问题是，尤其是在维修车间中由于一次碰撞经常由较少经验的工人将全部控制器和碰撞传感器都更换，尽管它们部分地还完全能够正常工作。也存在这种可能性，更换例如一个完全能够正常工作的控制器，而没有更换例如一个不再能够正常工作的加速度传感器。
本发明的优点本发明通过一种具有权利要求1特征的方法以及一个具有权利要求7特征的诊断机构解决现有技术存在的问题。
本发明的基本原理是，所述控制器或一个类似的装置本身决定，该控制器由于一次碰撞是否必需更换。附加地或可选择地使控制器或一个类似的装置本身也可以决定，在一次碰撞的情况下是否且可能更换哪些传感器。通过这种方法可以使由碰撞产生的维修费用最小，因为仅更换那些不能完全正常工作的控制器或传感器，而那些能够正常工作的仪器仍然继续使用。通过这种方法使控制器或相应的传感器在碰撞时失效的危险最小。
按照本发明的方法的另一优点是，这种功能必需在汽车生产者、维修车间的相应手册和责任手册和汽车说明书中描述，这将导致高度透明并保证这种方法的一个良好的使用说明。
本发明的有利方案和改进方案在从属权利要求中以及在参照附图的描述中给出。
在一个非常有利的方案中，不仅对于每个控制器而且对于每个传感器计算一个参照上述仪器的用于碰撞严重程度的数值。将分别计算出来的用于各控制器或各传感器的碰撞严重程度的数值与一个给定的阈值进行比较。这个阈值一般同样专门为各控制器或各传感器而特殊设定。这意味着，根据各控制器或传感器在汽车内部的位置并根据其机械特性可以给定一个分别与其相协调的阈值。此外该阈值当然也可以取决于其它参数，如各仪器的机械稳定性。
在另一有利的方案中，为了确定控制器碰撞严重程度的数值，可以同时考虑由多次已经发生的碰撞过程得出的信息。尤其是规定这个功能，例如在已经发生的碰撞过程中-在其中控制器已经释放，在考虑重新碰撞时为了确定碰撞严重程度要同时考虑到这一点。因此对于这种情况例如可以通过具有一个修正系数的标度考虑一个检测的新的碰撞，它具有一个比没有发生过碰撞时的同等强度碰撞相对较高的碰撞严重程度的数值。也可以设想当再一次碰撞时降低给定的阈值。在这个按照本发明的方案中也有利地同时考虑到，所述控制器由于提前碰撞以一定的几率已经受到损伤。
在另一种有利的方案中给定阈值的绝对值随着安全装置运行时间的增加而降低。在此考虑到这样的事实，随着运行时间的增加由于外部的影响，如振动、温度影响、不适当的处理等使控制器或传感器尽管没有碰撞并且也没有损伤但是不再能够象在初始状态时那样正常工作。
在一个有利的方案中，为了确定给定的阈值，使用由碰撞试验得出的测量值以及由此推导出来的计算值和经验值。在此汽车生产者可以根据那些模型变型确定，必需根据哪些速度、汽车碰撞、碰撞类型等将给定阈值选择得多高。例如在一个汽车上的一个安全装置在投入运行前必需进行多次碰撞试验用于检验这个安全装置。通过这种碰撞试验得出经验数值或其它用于给定阈值的知识，其中尽管相应的传感器或控制器在碰撞后仍能正常工作，但是由此不再保证在寿命试验中的功能性。
在一个有利的方案中，对于所输出的功能故障信号的读出和评价由一个维修车间仪器实现。附加地或者也可以选择通过所述控制器本身实现这一点。
在后一种情况下所述诊断机构必需具有一个输出单元，它在故障信号情况下将这个信号传递给汽车的使用者。这个输出单元例如可以以一个发光灯的形式实现。此外该输出单元当然也可以位于包含在汽车中的车载计算机的功能里面。在一个有利的方案中可以由故障信号推导出来，哪些控制器或哪些传感器不能完全正常工作。
在一个非常有利的方案中所述诊断机构的功能完全或至少部分地在控制器本身中自动完成。该诊断机构在所测量或所计算的用于碰撞严重程度的数值超过给定阈值的情况下，将一个功能故障信号或者输出到一个维修车间仪器上或者输出到一个程序控制单元上。以有利的方式对于这个控制器或对于每个传感器规定一个对于控制器典型的或对于传感器典型的阈值。这个给定的阈值低于用于释放一个回拉装置的阈值。
下面借助于在附图中所示的实施例详细解释本发明。附图示出图1在一个具有按照本发明的诊断机构的汽车中的一个安全装置的方框图，图2借助于一个方框图示出一种按照本发明的方法的过程，图3一个按照本发明的诊断机构的第二方案的方框图。
对实施例的描述如果没有特别指出的话，在附图中相同的或功能相同的元件配有相同的附图标记。
图1示出一个在具有按照本发明的诊断机构的安全装置的方框图。
在图1中通过附图标记1表示安全装置。该安全装置1在这里由电子回拉系统、例如一个安全气囊系统构成。这个安全装置包括一个气囊控制器2以及许多传感器3-5。在所示情况下，所述安全装置1具有一个或多个正面传感器3和侧面传感器4，5。此外当然也可以配有尾部传感器。按照本发明具有一个诊断机构6。该诊断机构6双向地不仅与控制器2联通而且也与传感器3-5联通。代替一个唯一的诊断机构6，当然也可以设想对于每个控制器2或每个传感器3-5分别配有一个自身的诊断机构6。同样可以设想，所述诊断机构6的功能在控制器2中实现。
按照本发明的诊断机构6包括一个比较机构7以及一个输出单元8。
下面借助于图2中的方框图详细描述按照本发明的方法汽车碰撞一般在x和y方向上给出一个加速度(或速度或压力)。这个加速度在汽车碰撞情况下由传感器3-5中的至少一个来检测。在x方向和y方向上的加速度分别积分成一个速度(降低的汽车速度DV)并由此形成一个平均值。这个所谓的降低的速度DV或其平均值在大多数情况下用于作为碰撞严重程度的尺度。
所述控制器2由装入的和外置的传感器3-5得到关于其由于汽车碰撞引起的机械负荷(压力或加速度)的信息。该控制器2在汽车碰撞期间获得所测量的传感器信号的各积分值和峰值。这样获得的数据与可调节的阈值比较，最终导致一个回拉装置的释放。
此外按照本发明由所测得的加速度计算出来的x积分和y积分的最大值计算出来的降低的汽车速度作为故障阈值的尺度。这些用于故障阈值的数值例如存储到一个最大值存储器中。该最大值存储器的内容可以在汽车碰撞后与一个由汽车生产者给定的阈值进行比较，该阈值例如在本来就进行的碰撞试验中获得。这种比较在比较机构7中实现。如果超过给定的阈值，则所述控制器2或诊断机构6产生一个故障信号，对于汽车司机以例如以一个警示灯8的形式显示该信号。附加地或也可以选择在一个维修车间中由一个车间仪器读出这个功能故障信号。如果输出一个功能故障信号，则意味着，所述气囊控制器2和/或相应的传感器3-5必需更换。如果最大值保持在给定的阈值以下并且所述控制器2或传感器3-5在一个内部自检的情况下没有故障，则可以使相应的仪器保留在汽车里面，因为认为它能够起到全部功能。
由此使汽车生产者能够确定一个阈值(例如DV＝30km/h)，其中必需更换控制器2。每个单个的外部传感器3-5可以附加地或有选择地通过类似的计算来检验。通过这种方法用于气囊本身的气囊控制器2和用于每个外置的传感器3-5可以决定，在一次汽车碰撞后是否必需更换控制器或传感器。
尽管上面借助于一个优选的实施例描述了本发明，但是不局限于此，而是能够具有多种形式和方式的变化。
如在图3中所示的实施例那样，按照本发明的诊断机构6也可以在控制器2中执行。此外所述比较机构7和/或输出单元8不必一定包含在诊断机构6中，而是例如也可以位于在汽车的其它位置上。
最后本发明不局限于在图1和3中所示的控制器2或传感器3-5的数量，而是可以扩展到这种仪器2-5的任意数量。
权利要求
1.用于为了保护乘客而监控一个安全装置(1)的一个控制器(2)和/或至少一个传感器(3-5)的功能的方法，该方法具有下列步骤a)接收一个尤其由一个碰撞引起的负加速度和/或速度和/或压力；b)由所接收的加速度或速度或压力推导出一个用于碰撞严重程度的数值；c)将该用于碰撞严重程度的数值与一个给定的阈值进行比较；d)当用于碰撞严重程度的数值超过给定的阈值时，则输出一个功能故障信号，该信号表示，对于所述控制器(2)和/或对于至少一个传感器(3-5)不再保证一个符合规定的功能。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个控制器(2)和/或对于每个传感器(3-5)计算一个用于碰撞严重程度的数值，并分别与一个用于上述的相应控制器(2)或相应的传感器(3-5)的一个给定阈值进行比较。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定用于控制器(2)的碰撞严重程度的数值和或其给定阈值时考虑多次碰撞过程的信息。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述给定的阈值随着安全装置(1)运行时间的增加而降低。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定给定的阈值，使用由碰撞试验得出的测量值和/或由此推导出来的计算值和经验值。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由一个维修车间仪器和/或控制器(2)本身实现所输出的功能故障信号的读出和评价。
7.用于为了保护乘客而在尤其使用一个如上述权利要求中任一项所述的方法的情况下监控一个安全装置(1)的一个控制器(2)和/或至少一个传感器(3-5)的功能的诊断机构，该诊断机构与用于接收一个碰撞的安全装置(1)的至少一个传感器(3-5)耦联，并且该诊断机构与所述控制器(2)和至少一个传感器(3-5)共同设置一个汽车中，该诊断机构具有一个比较机构(7)，该比较机构具有至少一个用于所述控制器(2)和/或至少一个传感器(3-5)的符合规定的功能的给定阈值，并且该比较机构将一个由一个碰撞推导出来的用于碰撞严重程度的数值与所述给定的阈值进行比较，该诊断机构具有一个输出单元(8)，该输出单元在所述碰撞严重程度的数值超过阈值的情况下输出一个功能故障信号，该信号表示，对于所述控制器(2)和/或至少一个传感器(3-5)不保证一个未来的符合规定的功能。
8.如权利要求7所述的诊断机构，其特征在于，所述诊断机构(6)的功能完全或部分地在控制器(2)中实现。
9.如权利要求7或8所述的诊断机构，其特征在于，对于每个控制器(2)和/或对于每个传感器(3-5)给定一个典型阈值的控制器或典型阈值的传感器。
10.如权利要求7至9中任一项所述的诊断量装置，其特征在于，所述给定阈值低于这样一个阈值，该阈值规定用于释放一个配属于控制器(2)或传感器(3-5)的回拉装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于为了保护乘客而监控一个安全装置的一个控制器和/或至少一个传感器的功能的方法，该方法具有下列步骤接收一个尤其由一个碰撞引起的负加速度和/或速度，由所接收的加速度或速度推导出一个用于碰撞严重程度的数值，将该用于碰撞严重程度的数值与一个给定的阈值进行比较。当用于碰撞严重程度的数值超过给定的阈值时，则输出一个功能故障信号，该信号表示对于所述控制器和/或对于所述至少一个传感器不再保证一个符合规定的功能。本发明还涉及一个用于这种方法的诊断机构。
文档编号B60R21/0132GK1697746SQ200480000675
公开日2005年11月16日 申请日期2004年2月17日 优先权日2003年4月15日
发明者P·梅斯纳 申请人:罗伯特·博世有限公司